无线射频识别 RFID 技术的应用

摘要：超市内使用条形码作为商品识别的技术已经非常成熟。然而条形码因为存在必须使用人工接触式读取，信息只能读取不能写入，不能同时识别多个标签等缺点， rfid技术的优势正好可以解决条形码技术存在的问题。然而rfid技术目前并没有在超市内实际运行，主要原因便是成本较高和多商品标签读取容易碰撞，而且使用基于rfid的计费付费系统会使原有的系统存在的数据出现冲突。
　　关键词：rfid；rfid技术；rfid应用

　　1 rfid技术概述
　　射频识别（radio frequency identification，以下简称rfid）亦称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术。rfid技术越来越受到人们的重视，在我国，rfid技术在工厂生产、铁路运营、仓储物流、贵重品贸易、身份识别等领域得到长足发展，已经有相当成熟的应用。[4]
　　rfid技术的技术原理是利用感应识别特定的电子标签（rfid tags）发出的无线电波特定频段的能量，或由电子标签主动发送某一频率的信号，进行非接触式双向通信，完成目标识别和数据交换目的的自动识别技术，而不需要识别系统（一般是rfid阅读器）与电子标签之间建立机械或光学接触。[5] rfid技术可应用的领域十分广泛，可以说，在物联网的概念中，rfid技术被看作是继互联网和移动通信两大技术之后的第三大技术。
　　rfid系统组成包括硬件和软件。其中硬件主要包括电子标签、阅读器（reader）、计算机、网络设备；软件主要包括应用软件、嵌入式软件（又称中间件）、数据库系统。
　　2 rfid和其他识别技术的比较
　　rfid技术和条形码等其他识别技术相比，有以下几个特点：远距离读写，存储量大，可重复使用。使用寿命长。可以同时识别多个标签。形状不受限制。耐环境变化，保养方便。数据安全。
　　3 rfid应用时的制约因素
　　rfid技术目前尚在托盘标签而未达到单品标签的阶段，原因之一就是成本。第二个制约因素是安全问题。第三个问题在于标准和频段的不统一。
　　总而言之，由于受到技术水平和标准问题的限制，rfid技术目前尚在部分行业得以应用，未能建立完整的产业链，而在超级市场等零售业界，更只是在实施试点项目，未能形成普遍的气候。
　　4 rfid系统优势
　　rfid标签全面取代条形码后，能带来更多的便利、快捷、创新和利润。首先是能大大减少人工计费的失误，将现有的计费系统耗时减少1/2到2/3，减少商品非预期性损失等，能给顾客和零售商均带来极大的便利。
　　5 现有条形码系统存在的问题
　　1）条码条形码是"可视技术"，扫描器必须人为操作，只能接收它视野范围内的条码条形码。
　　2）条形码的数据不能更改。
　　3）条形码对完整性有较高要求。
　　4）条形码只能识别生产者和产品，并不能辨认具体的商品，
　　5）条形码虽然只存储了少量数据，但这些数据却是未经过编码的，识别码是全球通用，因此数据保密性和安全性还是有一些欠缺。
　　而以上这种种问题，使用基于无线射频识别（rfid）的超市购物自动计费系统则可以一一解决。
　　6 rfid技术的实现
　　根据前文所述可以通过设计rfid通道、阅读器勘误（中间层）和自动计费系统来实现。
　　1）rfid通道
　　rfid阅读器通道，简称rfid通道。它将阅读器固定在收银台附近的三个位置，从不同的位置对购物车进行计费。其设计如图1所示。
　　2）阅读器勘误（中间层）
　　每个通道架设三台阅读器，分设左右两边，而位置亦是高中低三个位置，便于从不同角度来获取rfid标签的信号。通过一个控制器使用tdma技术，控制三个阅读器分时读取购物车上的rfid标签发出的经过编码的信息，一方面实现三个阅读器在不同时间接收信号，以保证阅读器不会互相干扰，另一方面实现防碰撞功能，即每个阅读器可在短时间内的不同时刻读取不同rfid标签上的信息，使所以在范围内的商品rfid标签在通过通道的时候全被读取。

　　3）自动计费系统
　　自动计费系统连接物联网和超市内部的数据库，待系统根据清单上各种商品的代码连接数据库建立帐单视图并显示到显示屏中后，顾客可在显示器屏幕上见到清单，并可选择是将信用卡（银联卡）插入卡槽，还是在现金放置口中放入现金，进行付费。付费完成后系统将控制通道末端的闸门开放，顾客可将购物车推离通道，系统将自动修改库存相关信息。
　　7 rfid技术的应用
　　进入21世纪后更是因为其定位追踪及数据交互方面的优势，rfid技术越来越受到人们的重视，在我国，rfid已经在生产及包装业、产品仓储中、配送中心、门禁管理中、产品防伪中、制造业中、生产物流实验系统等广泛应用，相信在不久的将来rfid技术的应用会越来越广泛。
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